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高中物理課堂教學(xué)案例

高中物理課堂教學(xué)案例

  高中物理教學(xué)應(yīng)該實現(xiàn)轉(zhuǎn)型,成為促進(jìn)學(xué)生發(fā)展和成長的思想、工作和生活的準(zhǔn)備。高中物理教學(xué)案例有哪些呢?下面是的高中物理教學(xué)案例資料,歡迎閱讀。

  高中物理教學(xué)案例篇1

  內(nèi)容:選修3-1第三章《磁現(xiàn)象和磁撤(普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書)

  教材分析

  磁現(xiàn)象和磁場是新教材中磁場章節(jié)的第一節(jié)課,從整個章節(jié)的知識安排來看,本節(jié)是此章的知識預(yù)備階段,是本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)磁知識興趣的第一課,也是讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀點很重要的一節(jié)課,為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)等知識提供鋪墊。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁場和其他天體的磁場(太陽、月亮等),故本節(jié)課首先應(yīng)通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象。電流磁效應(yīng)現(xiàn)象和磁場對通電導(dǎo)線作用的教育是學(xué)生樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系觀點的重要教學(xué)點,是學(xué)生在以后學(xué)習(xí)物理、研究物理問題中應(yīng)有的一種思想和觀點。

  學(xué)生分析

  磁場的基本知識在初中學(xué)習(xí)中已經(jīng)有所接觸,學(xué)生在生活中對磁現(xiàn)象的了解也有一定的基矗但磁之間的相互作用畢竟是抽象的,并且大部分學(xué)生可能知道電與磁的聯(lián)系,但沒有用一種普遍聯(lián)系的觀點去看電與磁的關(guān)系,也沒有一種自主的能力去用物理的思想推理實驗現(xiàn)象和理論的聯(lián)系。學(xué)生對磁場在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用是比較感興趣的,故通過多媒體手段讓學(xué)生能了解地磁嘗太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系(如黑子、極光等),滿足學(xué)生渴望獲取新知識的需求。

  教學(xué)目標(biāo)

  一、知識與技能

  1、讓學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象,了解現(xiàn)實生活中的各種磁現(xiàn)象和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)、歸納能力。

  2、通過實驗了解磁與磁、磁與電的相互作用,掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。使學(xué)生具有普遍聯(lián)系事物的能力,培養(yǎng)觀察實驗?zāi)芰头治觥⑼评淼人季S能力。

  3、通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉了解地磁場和其他天體的磁場及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象。

  二、過程與方法

  1、讓學(xué)生參與課前的準(zhǔn)備工作,收集課外的各種磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用。

  2、在電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中,本節(jié)課采用類似科學(xué)研究的方式,還原物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主參與。

  3、學(xué)生對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、歸納,采用老師與學(xué)生雙向交流感知現(xiàn)象下的物理規(guī)律的普遍聯(lián)系。

  三、情感態(tài)度價值觀

  1、對奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中,要讓學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系,打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門。也讓學(xué)生懂得看似簡單的物理現(xiàn)象在它發(fā)現(xiàn)的最初過程中是如何的艱難。

  2、通過知識的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的精神,樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點。通過學(xué)習(xí)中國古代對磁的應(yīng)用,加強(qiáng)愛國主義教育。

  3、強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過自主參與類似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動,獲得親身體驗,產(chǎn)生積極情感。

  重點難點

  電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點,也是難點

  教學(xué)設(shè)計思想

  1、這是磁場章節(jié)的第一節(jié)課,教學(xué)過程應(yīng)重在顯示學(xué)生對磁這一知識的了解和對磁知識的生活的體驗。為此,本節(jié)課采用以問題為主線、實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)策略。問題情景的創(chuàng)設(shè),是思維的啟動點和切入口,而實驗是物理研究的理論支持。

  2、電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點,在設(shè)計中可讓學(xué)生自己討論研究的思想,在這基礎(chǔ)上再提出奧斯特的實驗及其研究過程中出現(xiàn)的困難。然后自然得過渡到磁場對電流的作用上來。

  3、在天體磁場的教學(xué)中,本設(shè)計注意用多媒體手段,將大量的圖片、影象資料傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生了解中國古代對地磁的應(yīng)用及其它天體磁場的認(rèn)識,提高課堂的趣味性和教學(xué)效果。

  教學(xué)過程設(shè)計

  一、課前調(diào)查、準(zhǔn)備

  教師提出問題:1、你對生活中有關(guān)磁的現(xiàn)象和應(yīng)用了解多少,能否舉出你所熟悉的一些現(xiàn)象和應(yīng)用呢?

  任務(wù):在課前請同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)去獲知磁有關(guān)的知識

  二、實驗演示,引入新課

  1、利用磁鋼堆硬幣積木。

  實施過程:在木凳的下方可事先藏一小塊磁鋼,在木凳的上方在磁鋼的磁化作用下可堆起四層高的硬幣積木。

  2、演示“磁懸副小實驗

  師:以上兩實驗的現(xiàn)象是如何出現(xiàn)的呢?具體的奧妙在那里呢?

  學(xué)生非常新奇,對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象猜測各種原因,激起學(xué)生學(xué)習(xí)磁知識的興趣

  三、實驗探索、新課教學(xué)

  師:在初中我們已接觸了一些磁有關(guān)的知識,生活中有哪些與磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用?同學(xué)之間可互相討論。

  (因課前有準(zhǔn)備,學(xué)生相對比較活躍,要充分把學(xué)生所知道的知識表述出來)

  師:對磁的認(rèn)識和應(yīng)用,早在我國古代就開始了

  多媒體投影補(bǔ)充說明磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用:

  1、天然磁石(成分:Fe3O4)

  2、司南的照片

  東漢王充在《論衡》中寫道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”

  3、磁懸浮列車

  上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站,東至上海浦東國際機(jī)場,列車加速到平穩(wěn)運行之后,速度是430公里/小時。這個速度超過了F1賽事的最高時速,車廂里上下顛簸很小,左右搖擺得相對還大一些。

  4、飛鴿依靠地磁場識路等

  從學(xué)生最熟悉的磁知識著手,引出磁的一些概念:

  磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)

  5、實物投影指南針的指向

  磁性:磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)

  磁極:磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域。從中引出N、S極的定義。

  讓學(xué)生從磁鐵使鐵質(zhì)物體磁化聯(lián)系到電能使鐵質(zhì)物體磁化,從而來說明電與磁的關(guān)系,引出奧斯特電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。

  師:磁鐵能吸引鐵釘,鐵釘是磁鐵嗎?為什么磁鐵可以吸引鐵釘?

  學(xué)生回答:鐵釘被磁化

  師問:那么在自然界中還有沒有什么其他的東西能使鐵質(zhì)物體磁化的呢?

  (請同學(xué)互相幫助想一想,然后回答)

  學(xué)生:電流可以使鐵質(zhì)物體磁化

  可以向?qū)W生說明:1731年,英國商人發(fā)現(xiàn)雷電后,刀叉具有磁性。1751年,富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可以使縫衣針磁化。

  另師:自然界中磁鐵的相互作用早已被人所知,同名磁極排斥,異名磁極吸引,這與我們學(xué)過的什么力的作用很相似?

  學(xué)生:電荷之間的作用力相似。

  師:那么會不會說明兩者存在聯(lián)系呢?如果讓你去研究電與磁的關(guān)系,你會如何去設(shè)計?

  學(xué)生由于已受初中磁知識學(xué)習(xí)的影響,大部分都提出讓通電導(dǎo)線對小磁針作用。

  投影介紹奧斯特的生平

  實驗演示奧斯特的電流磁效應(yīng):

  師說明:在奧斯特研究的最初,他受到力總是沿著物體連線方向這個觀念的影響,總是在沿電流的方向放置磁針,使磁針在導(dǎo)線的延長線上,均以失敗告終。1820年4月,在一次講課中,他偶然把導(dǎo)線沿南北放置在一個帶玻璃罩的指南針的上方,通電時磁針轉(zhuǎn)動了

  老師在此說明奧斯特的生平和發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷程,讓學(xué)生知道每一次科學(xué)新發(fā)現(xiàn)是艱難的,需要付出的是前期不斷的努力和對科學(xué)的執(zhí)著、自信。

  實驗說明:通電導(dǎo)線會產(chǎn)生磁場,對磁針產(chǎn)生力的作用。

  提問:既然電流對磁鐵有力的作用,那么磁鐵是否也應(yīng)該對通電導(dǎo)線有力的作用呢?

  學(xué)生回答:應(yīng)該有。但可能有部分學(xué)生因沒有普遍聯(lián)系的觀點而不知如何進(jìn)行邏輯推理。

  演示實驗:

  安培在此三個月后發(fā)現(xiàn)磁場對電流的作用

  提問:綜上所述,磁鐵與磁鐵的力,磁鐵和電流的力,它們是如何產(chǎn)生的呢?是通過什么去實現(xiàn)這力的作用呢?

  學(xué)生:磁場

  因磁場是一種抽象的物質(zhì),學(xué)生對其了解較少,故可能有一些疑問。

  多媒體演示磁場是力發(fā)生的媒介,讓學(xué)生對磁場的作用有更形象的理解。

  師問:司南、信鴿傳書等都是利用了地磁場對它們的受力作用,那么地磁場是如何產(chǎn)生,又是如何分布的呢?同學(xué)們對此的了解有多少?

  (先請學(xué)生說說自己對此的認(rèn)識,可分組討論,最后由代表發(fā)言)

  師:總結(jié)學(xué)生的觀點,后通過視頻說明:

  地磁場的分布及與地磁南北極與地理南北極的方向關(guān)系

  視頻介紹:

  地磁場形成的一種原因。

  投影介紹地磁場的衰減及其可能的原因

  介紹磁偏角的概念及其發(fā)現(xiàn)的實際意義

  指南針?biāo)傅?南北(磁場的南北極)與地理上的南北極并不完全一致,兩者之間存在著偏角,即磁偏角。

  師指出:沈括在《夢溪筆談》中指出:“常微偏東,不全南也”。這是世界上最早的關(guān)于磁偏角的記載。

  師問:除了地球有磁場外,其他天體是否也有磁場呢?

  有些學(xué)生的課外知識較廣,可請個別學(xué)生把自己對其他天體的磁場的認(rèn)識闡述一下。

  師投影介紹:地球的磁場不是獨立的,太陽、月亮等天體都有磁場,并且太陽光、太陽黑子、極光形成都與太陽磁場有關(guān)。

  視頻介紹:太陽黑子的形成

  視頻介紹:太陽風(fēng)、極光的形成原因

  板書設(shè)計

  磁現(xiàn)象和磁場

  磁現(xiàn)象

  磁性:磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極:磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域

  電流的磁效應(yīng)

  奧斯特生平介紹電流磁效應(yīng)實驗

  磁場

  磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場的作用

  地球和其他天體的磁場

  教學(xué)后記

  本教案設(shè)計保留了傳統(tǒng)教案的一些優(yōu)點,采用了問題討論式探究的模式,通過精心創(chuàng)設(shè)情景,一路與學(xué)生一起摸索,相互討論,得出結(jié)論,再引發(fā)新的問題,從而加深學(xué)生對磁場這一知識的理解和掌握。另外,這節(jié)課通過大量的圖片介紹古代和現(xiàn)代對磁的應(yīng)用,了解我國古代在磁方面所取得的成就。并通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉地磁場分布,使學(xué)生從中了解磁偏角的概念、讓學(xué)生能了解太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系,如黑子、極光等,這不僅提高了學(xué)生知識面,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在整節(jié)課中,充分尊重學(xué)生的思維發(fā)現(xiàn),讓他們自主尋找問題的根源,注重情感教育和德育滲透

  高中物理教學(xué)案例篇2

  高中物理新課程教學(xué)設(shè)計案例---加速度的教學(xué)反思

  一、新課程教學(xué)設(shè)計的幾個重要理念

  (1)創(chuàng)設(shè)問題情境。 教學(xué)中使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知需要的關(guān)鍵是問題情境。問題情境是有一定困難、需要學(xué)生經(jīng)過努力獲取新知的學(xué)習(xí)情境。新奇的問題情境對學(xué)生具有較大的吸引力,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)設(shè)計時要分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備情況及其學(xué)習(xí)風(fēng)格;要做學(xué)習(xí)內(nèi)容分析,旨在規(guī)定學(xué)習(xí)內(nèi)容的范圍、深度和揭示學(xué)習(xí)內(nèi)容組成部分之間的聯(lián)系,以保證達(dá)到教學(xué)最優(yōu)化的內(nèi)容效度;要運用各種可能的課程資源,為教學(xué)問題創(chuàng)設(shè)合適的情境,從而創(chuàng)造良好的課堂教學(xué)氛圍,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,為達(dá)成課程目標(biāo)打下基礎(chǔ)。(2)開展探究活動。 教學(xué)設(shè)計的一切活動都是為了學(xué)習(xí)者的學(xué)。教學(xué)活動的設(shè)計可以分三步走。第一步,引導(dǎo)學(xué)生明確重點問題。重點問題應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合課程內(nèi)容來確定,一節(jié)課可以有一個或多個重點問題。第二步,教師通過引導(dǎo)學(xué)生圍繞重點問題展開探究活動,使學(xué)生掌握知識與技能,體驗過程與方法,受到情感態(tài)度與價值觀的熏陶是教學(xué)設(shè)計的中心活動。在開展探究活動的過程中,應(yīng)遵循由易到難、循序漸進(jìn)的原則,設(shè)置一些子問題,分解難點,引導(dǎo)學(xué)生由解決子問題逐步過渡到重點問題,最終達(dá)到解決重點問題的目的。第三步,引導(dǎo)學(xué)生運用新知識解決重點問題。這過程不但可以鞏固新知識、擴(kuò)展新知識、完善知識體系的建構(gòu),而且還可以提高學(xué)生思考問題和解決問題的能力,(3)獲得成功體驗。 評價與交流探究結(jié)果是進(jìn)一步認(rèn)識事物規(guī)律的必要過程。評價是為了促進(jìn)發(fā)展。學(xué)生通過評價與交流,可以發(fā)現(xiàn)新的問題,吸取經(jīng)驗教訓(xùn),改進(jìn)探究,培養(yǎng)合作精神,更重要的一點是獲得成功的體驗。根據(jù)馬斯洛的需要層次論,當(dāng)人的歸屬與愛的需要、自尊的需要得不到滿足時,很難產(chǎn)生出強(qiáng)烈的認(rèn)知需要。所以教師對學(xué)生的態(tài)度也影響著學(xué)生的積極性。這其中,關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生樹立信心。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)上有了哪怕是小小的進(jìn)步,也給予熱情的鼓勵。一句真誠的鼓勵話語,可能帶出一批好學(xué)生。一個鼓勵的目光,可能使這位學(xué)生終身銘記。

  二、新課程教學(xué)設(shè)計的一般步驟

  教學(xué)設(shè)計是運用系統(tǒng)方法確定教學(xué)目標(biāo)和分析教學(xué)問題,建立解決教學(xué)問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結(jié)果和對方案進(jìn)行修改的過程。我認(rèn)為,新課程教學(xué)設(shè)計至少應(yīng)包含下列步驟:(1)確定教學(xué)“三維”目標(biāo) (2)分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點問題 (3)分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境 (4)設(shè)計和選擇指導(dǎo)學(xué)生探究的教學(xué)策略 (5)設(shè)計和選擇指導(dǎo)學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略 (6)對教學(xué)設(shè)計的反思與評價

  三、高中物理新課程教學(xué)設(shè)計案例

  課題:高一新教材第一章第五節(jié)《速度改變快慢的描述--加速度》 (1)確定教學(xué)“三維”目標(biāo)。a、知識目標(biāo): 1、理解加速度的概念,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位。 2、知道加速度是矢量,知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致,知道加速度方向與速度方向相同或相反時,結(jié)果是速度隨時間增加或減少。知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。 3、知道什么是勻變速直線運動,知道勻變速直線運動是加速度大小和方向都不變的運動。 b、能力目標(biāo): 通過對速度、速度的變化量、速度的變化率三者的分析比較,提高學(xué)生的比較、分析問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。 c、德育目標(biāo): 培養(yǎng)學(xué)生善于區(qū)分事物的能力及學(xué)生的抽象思維能力。(2)分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點問題。加速度是力學(xué)中的重要概念之一,它是運動學(xué)與動力學(xué)的橋梁,也是高中一年級物理課中比較難懂的概念,它比速度的概念還抽象。對加速度的概念及物理意義的理解,是本節(jié)課的重點。學(xué)生對“速度的大小與加速度的大小沒有直接的關(guān)系,速度變化大,加速度不一定大”的理解有一定的困難,這是本節(jié)的難點。(3)分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境。 在引入加速度的說法時,基于學(xué)生接受能力不是太強(qiáng),讓學(xué)生首先感受。讓他們感受的第一層是運動物體有速度,第二層是運動物體速度有變化,第三層是運動物體的速度變化有快有慢。從而自然地引入“加速度”這個物理量來描述運動物體的速度變化快慢程度。 [多媒體動畫]例舉物體的運動: 火車進(jìn)站, 公共汽車啟動, 騎自行車加速運動請學(xué)生觀察、分析得出:物體有速度、速度在變化。 [提問]:哪個物體的速度改變要快一些呢? [學(xué)生活動設(shè)計(分組討論)]如果物體的運動速度同樣從零加速到5m/s,運動時間有一定的差異,讓學(xué)生體會速度的變化有快慢問題。(4)設(shè)計和選擇指導(dǎo)學(xué)生探究的教學(xué)策略。要得出加速度概念遇到的第一個問題是,分析所需的一系列速度值從何而來?大多數(shù)教師只是提供一堆現(xiàn)有數(shù)據(jù)給學(xué)生,由此歸納得出結(jié)論。這種方法雖然有效,但它缺乏科學(xué)性和可靠性,學(xué)生會誤以為教師在“造假”。為避免這種不必要的質(zhì)疑,為了讓學(xué)生接觸科學(xué)的真實,應(yīng)讓學(xué)生實際測量,現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。必須要設(shè)計一個實驗,在較短的時間內(nèi)準(zhǔn)確地測出一組速度值,然后學(xué)生才可以清晰地比較這兩個小球的速度變化的快慢情況。如何測出物體運動的速度呢?由于實驗室沒有現(xiàn)成的測速度的儀器。教材在第二章第一節(jié)才正式使用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,因此這里不宜使用打點計時器。所以,提供給學(xué)生的儀器是氣墊導(dǎo)軌和光電計時器,比較兩個小球的速度變化的快慢。教師向?qū)W生說明用擋光片的寬度除以時間即為物體在擋光處的瞬時速度,記下相鄰兩個光電門所記錄的時間,可以算出時間段,這樣既測出了某個位置的速度,又測出了兩個速度變化所用的時間,就可以比較速度變化的快慢了。 [學(xué)生活動設(shè)計(實驗操作)] 在老師已介紹實驗裝置和實驗原理的基礎(chǔ)上,學(xué)生親自動手完成實驗操作并記錄數(shù)據(jù)。實驗中,一只小球在軌道上的速度在慢慢增大,另一只小球在軌道上的速度增大得較快。 分析實驗數(shù)據(jù),定量比較單位時間內(nèi)速度的改變量。對于比較速度變化的快慢該以什么為依據(jù),可以讓學(xué)生分組討論,組長發(fā)表意見。教師引導(dǎo),歸納得出加速度概念。 (5)設(shè)計和選擇指導(dǎo)學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略。 引入加速度的概念后,通過有趣的實例體會加速度的實際應(yīng)用。通過具體數(shù)據(jù)表格說明勻變速直線運動是加速度不變的運動。由于速度和加速度的重要性及其關(guān)聯(lián)性,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對速度、速度的變化量及加速度進(jìn)行比較、分析,以期對它們有更深入的理解?梢杂谜n堂討論的方式向同學(xué)們強(qiáng)調(diào)兩個問題:第一,速度、速度變化的大小和加速度的物理意義是完全不同的,速度變化大的加速度也不一定大,還要看這一變化所用的時間;第二,加速度的大小與速度的大小沒有任何直接關(guān)系,高速公路上高速勻速行駛的汽車,它的加速度為零。暫時回避幾個問題:第一,只提出加速度是矢量,如何判斷方向的問題應(yīng)暫時回避,注意循序漸進(jìn),不要求過高的理解,待引出牛頓第二定律再研究;第二,不宜提“速度變化的快慢”,包括“速度方向變化的快慢”。(6)對教學(xué)設(shè)計的反思與評價。

  到這里,本節(jié)課的設(shè)計思路已基本形成,即:學(xué)生主觀感受──猜想與假設(shè)──實驗測量──分析數(shù)據(jù)──得出加速度的概念──對加速度的理解。這一條探究之路很好地落實了本節(jié)課的重點:加速度的概念及理解。讓學(xué)生用探究的方法,體驗加速度概念的建立過程,應(yīng)當(dāng)是學(xué)生掌握加速度概念的最有效途徑。

  高中物理教學(xué)案例篇3

  牛頓定律

  一、設(shè)計思想

  實驗的驗證是本節(jié)課必需要的。適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史的知識,通過對大量實例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。先是介紹了人類對力和運動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。

  二、教材分析

  牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因為它破除了長達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時,它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律的含義,充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎(chǔ)和推理過程,展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程,通過教學(xué)讓學(xué)生明確運動和力的關(guān)系,提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運動和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生有以下基本要求:1.了解亞里士多德對力和運動關(guān)系的論述及存在的錯誤。2.認(rèn)識伽利略研究運動和力關(guān)系的思想方法,了解理想實驗的作用。3.知道速度是描述物體運動狀態(tài)的物理量。4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5.知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6.運用慣性概念,解釋有關(guān)實際問題。在發(fā)展要求中:1.了解運動學(xué)和動力學(xué)研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。

  三、學(xué)情分析

  本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ),關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運動的關(guān)系,從日常經(jīng)驗出發(fā),人們往往會產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識,所以使學(xué)生建立起運動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點,不是輕而易舉的事情。在對慣性的學(xué)習(xí)中,這仍是學(xué)生難于理解的問題。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運動和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點混為一談。

  四、教學(xué)目標(biāo)

  1.知識、技能目標(biāo):

  (1)理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。

  (2)理解慣性,知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象,會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。

  2.能力、方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?通過對大量實例的分析,培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié),把物理與實際生活緊密結(jié)合。

  3.情感、態(tài)度目標(biāo):讓學(xué)生知道科學(xué)研究過程的艱難,領(lǐng)悟?qū)嶒灱油评淼目茖W(xué)研究方法。

  五、重點難點

  本節(jié)的重點是伽利略理想實驗,難點是對慣性的理解。

  六、教學(xué)策略與手段

  探究式教學(xué),按物理史實為線索展示物理規(guī)律的形成。

  七、課前準(zhǔn)備

  自制理想斜面實驗器(用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道)、氣墊導(dǎo)軌。

  八、教學(xué)過程

  1.創(chuàng)設(shè)情景、新課引入

  (1) 引導(dǎo)學(xué)生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影):

 、倬旖兴緳C(jī)系安全帶,為什么?

  ②亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河,他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢?

  (2)演示一個慣性現(xiàn)象的小實驗:用棒敲打疊放的象棋子。

  通過生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識的興趣,同時為慣性的學(xué)習(xí)打下伏筆。

  2.歷史回顧

  首先讓同學(xué)看一個實驗:用手推車,車前進(jìn),停止用力,車停止。

  設(shè)問:生活中還有哪些類似此類的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答)

  學(xué)生答:可能有如靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動,如沒有對車?yán)^續(xù)用力,它最終會停下來。靜止的秋千用力時,它會擺動起來。停止用力時,它會最終停下來,等等。

  兩種主要觀點:

  1.亞里士多德觀點:力是維持物體運動的原因

  (在得出亞里士多德的觀點后)

  設(shè)問:你認(rèn)為這個觀點有什么問題?(學(xué)生思考后回答)

  學(xué)生也許有不同的觀點,由于初中已學(xué)習(xí)過這部分知識,所以學(xué)生會得到此觀點是錯誤的,但不少同學(xué)心中的疑慮還是存在的。

  在學(xué)生提出的觀點后指出:亞里士多德的觀點一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年,才到三百年前伽俐略才指出,力不是維持物體運動的原因,物體運動不需要力。指出亞里士多德在當(dāng)時提出了很多觀點,有時候提出問題比證明一個問題更難,所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。

  2.伽俐略的觀點:物體運動不需要力

  說明:愛因斯坦增把一代一代科學(xué)家探索自然奧秘的努力,比作福爾摩斯偵探小說中破案過程,有時候明顯可見的線索卻把人們引向錯誤的判斷。也就是說,光憑經(jīng)驗來做判斷常常是靠不住的,在探索運動原因的“偵探小說”里,亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯誤判斷。

  設(shè)問:現(xiàn)在假設(shè)你是伽俐略,你會尋找怎樣的“偵察”方法去推翻這維持兩千年的“錯案”。引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;是什么呢?

  (組織學(xué)生進(jìn)行相互討論思考:然后叫幾組學(xué)生代表發(fā)言)

  給學(xué)生充分展示自己思維過程的機(jī)會,讓他們自己去探求物理規(guī)律的真?zhèn),讓每一個學(xué)生都能夠深刻體會力和運動之間的關(guān)系。

  結(jié)論:引起亞里士多德錯誤觀點的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;是:摩擦力(說明自行車停下,停下不是沒有受外力,而是受了摩擦力才停的,如沒有摩擦力,會永遠(yuǎn)運動下去不停,看來物體運動是不需力的)。

  介紹伽俐略創(chuàng)造的“偵察”方法:理想斜面

  這個想法是如何產(chǎn)生的呢?伽俐略注意到,當(dāng)一個小球沿斜面下滾時速度會增加,小球沿斜面上滾時時速度會減小,他由此猜想,當(dāng)小球沿水平面滾動時,它的速度應(yīng)該不增不減,實際上他發(fā)現(xiàn),球越來越慢,最后停下來,伽俐略認(rèn)為:這是由于摩擦阻力的緣故,他推理:若沒有摩擦力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去,為了說明他的思想,他設(shè)計理想斜面實驗。

  (1)實驗演示理想斜面實驗整個過程(說明:主要是為了理解伽俐略的思想)

  (2)再用視頻動畫演示理想斜面實驗

  通過對理想斜面實驗的演示,說明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同時也展示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。(由于現(xiàn)實生活中不可能有絕對光滑的斜面,所以這個實驗是個“理想實驗”。)

  盡管現(xiàn)實生活中沒有絕對光滑的平面。但可以創(chuàng)造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法:

  實驗:氣墊導(dǎo)軌上物體近勻速的運動

  視頻觀看:目前的一項體育項目——冰壺球運動,由于球運動過程阻力很小,能以幾乎不變的速度前進(jìn)。

  最后總結(jié)(投影):

 、儋だ岳硐雽嶒瀸茖W(xué)研究的意義。

 、诮榻B伽俐略其人其事,通過對伽俐略其人其事的了解,強(qiáng)調(diào)指出,在我們今天看來是非常簡單的道理。在它發(fā)現(xiàn)的最初往往是非常艱難的,如果沒有堅強(qiáng)的意志和信念,沒有足夠的事實和理論依據(jù)去支持你,許多人可能會放棄,但伽俐略沒有放棄。

  讓學(xué)生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,不是一開始的認(rèn)識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,并明白科學(xué)研究過程的艱難和科學(xué)家為此所付出的努力和心血。

  至此,我們已經(jīng)對力和物體運動之間的關(guān)系有了一個正確的認(rèn)識。

  3.與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡兒,補(bǔ)充和完善了伽俐略觀點,他認(rèn)為:如果沒有其他原因,運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。他支持了伽利略力不是物體的運動的觀點,并且還強(qiáng)調(diào)沒有力作用時物體的運動情況。他還認(rèn)為,這應(yīng)該要作為一個原理加以確立,并且是人類整個自然界的基礎(chǔ)。

  強(qiáng)調(diào)笛卡兒對伽俐略觀點的提升與補(bǔ)充,指出兩者之間的差異。

  3.定律的學(xué)習(xí)、理解

  在伽俐略和笛卡兒的正確結(jié)論隔了一代人后,由牛頓總結(jié)成整個牛頓力學(xué)的一條基本定律。

  牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜上狀態(tài),直到有力迫使它改變這種狀態(tài)——物理學(xué)的基石。

  投影介紹牛頓——“經(jīng)典力學(xué)之父”的成就,指出牛頓第一定律是牛頓力學(xué)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)。

  對定律的理解指出:

 、傥矬w運動不需要力。(不受力時,運動會一直運動下來,靜止的一直靜止)

  ②力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

  思考與討論:從牛頓第一定律我們得知,物體都要保持它們原來的勻速直線運動或靜止的狀態(tài),或者說,它們都具有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。但是這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。

  物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”,與什么因素有關(guān)?請大家通過實例進(jìn)行分析。

  由學(xué)生分組討論,收集各組的實例和觀點,老師對此進(jìn)行總結(jié)并對錯誤的認(rèn)識進(jìn)行引導(dǎo)和糾正。指出:把物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。在此基礎(chǔ)上,再提以下設(shè)問:

  設(shè)問一:是不是說只有勻速直線運動或靜止的物體才有慣性呢?變速的物體有沒有慣性?

  設(shè)問二:液體、氣體有沒有慣性?

  (留一定的時間給學(xué)生自由思考)

  現(xiàn)象:觀看裝水的氣球破后,水還要維持原來的狀態(tài)

  由現(xiàn)象得出:慣性是物體固有的屬性,與物體的運動狀態(tài)無關(guān),物體的質(zhì)量是物體慣性的量度。

  通過下面的問題來鞏固和理解牛頓第一定律(由學(xué)生分析并回答)

  問題:被踢出的冰塊,在摩擦力可以忽略的冰面上勻速滑動,冰塊受不受向前的作用力?

  4.定律的應(yīng)用

  通過視頻展示:鐵鍬揚沙(設(shè)問:為什么沙可以被揚出?由學(xué)生回答)

  實驗演示車運動碰到障礙物后停止,車上物體反倒(要求解析車停后,車上物體反倒的原因)

  提問:你能舉出生活中還有哪些與慣性有關(guān)的現(xiàn)象?

  在學(xué)生舉出一些慣性的實例后,看兩段視頻材料:

  人在車上拋球,最后落回地面(可結(jié)合此理解為什么地球在自轉(zhuǎn),人起跳后還能落回原地)

  汽車實驗廠里的汽車啟動和剎車的過程,以及為什么要系安全帶的必要性(呼應(yīng)新課引入“司機(jī)為什么要系安全帶”)

  最后,在愛因斯坦的一句話中結(jié)束這節(jié)課:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。(強(qiáng)調(diào)這節(jié)課中理想實驗的科學(xué)思想方法的重要性。)

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